解析光伏電站的項目評價

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光伏電站項目后評價的方法及模型

本研究采用模糊綜合評價方法對光伏電站項目進行后評價，同時輔以層次分析法構建定性與量化結合的后評價綜合指標體系。光伏電站項目后評價基本原則借鑒國內外研究成果，尤其是國際組織和發達國家項目后評價的成熟經驗，光伏電站項目后評價應遵循的基本原則：一是定性與量化分析相結合，以量化分析為主；二是綜合與單項分析相結合，以單項分析為主；三是動態與靜態分析相結合，以動態分析為主。光伏電站項目后評價方法光伏電站項目具有產品生命周期長、一次性投資大、品質形成鏈式環節復雜、不確定因素多等自身特性，而光伏電站項目后評價又具有多方面性、多層次性、模糊性和同一層次不同因素重要性有所差異等特點，精確度研究的傳統數學難以解決這類問題，作為研究和處理模糊現象的模糊數學應運而生，為后評價工作提供了數學語言和定量方法。本研究選用模糊綜合評價模型進行項目后評價。模糊數學隸屬度理論將邊界模糊、難以量化因素的定性判斷轉化為定量評價，即運用模糊數學對受多重因素制約的事物或對象做出綜合性評價。其基本原理是：首先確定被評價對象的因素集和評價集；再分別確定各因素的權重及它們的隸屬度向量，獲得模糊評價矩陣；再把模糊評價矩陣與因素的權向量進行模糊運算，并進行歸一化，得到模糊評價綜合結果[7]。2.3構建光伏電站項目后評價指標體系參考相關文獻，考慮到光伏電站項目后評價所涉及的各方面，本文從實施過程、營運效果、社會影響和環境影響等4個方面構建綜合指標體系，如圖1所示。圖1光伏電站項目后評價指標體系（1）實施過程。包括建設必要性（做正確的事）、施工效率（正確地做事），以及決定二者的路徑指南（設計合理性）等二級指標。光伏電站建設可以在一定程度上滿足我國經濟快速增長對電力的需求，其宏觀意義不言而喻。但具體到個別項目，又存在是否因地、因時和因事制宜等必要性研究的需要。設計合理性即考察其是否嚴格按照有關標準及規范確定項目的總體、專項和詳細計劃，明確其品質要求、技術路線及工藝程序。由于我國尚無光伏電站正式標準，因此暫時只能參照歐美相關規范考核。施工效率是考察項目建設實施過程在數量、質量、安全、進度、造價及現場管控等方面是否達到了設計規定的目標，總結項目建設機構組織、前期準備、招投標、施工監理等方面的成功經驗或失敗教訓。由于光伏電站項目的特殊性，施工單位是否具有相應的土建、電建等多種資質，是否擁有高素質復合人才隊伍，是至關重要的。（2）營運效果。營運效果是在項目建成并運營一段時間后，對項目運行實際情況達到預期效果的程度，或項目目標達成度進行對比分析，在鎖定偏離度問題及找出成因的基礎上，總結經驗教訓，提出改進和完善對策。光伏電站營運效果分析是項目后評價的核心環節。方法主要是對照項目立項書、可行性研究報告、項目評估報告、設計文件等要求，檢查光伏電站營運后各項經濟技術指標的實際水平。由于光伏電站營運受陽光等自然因素影響很大，因此，與常年穩定運行的火力發電設施不同，如發電量或維護成本的日、月、季、年水平等指標具有特殊重要性，評價指標只能取其年平均值。在營運效果中，財務效果是反映項目建設完成后是否達到預期效果的關鍵指標，可分為投資回收期與投資收益率兩個三級指標。投資回收期反映光伏電站初始投資在多長時間后能夠收回；投資收益率則反映電站運營為企業帶來的直接收益。光伏電站初期投資大，很大程度上依賴政府補貼和貸款，若上述指標比較理想，則可增加企業還款能力，從而有利于其持續發展，由于篇幅限制，此處并未對三級指標進行分析。（3）社會影響。分別從對能源結構、產業結構和工業經濟等影響考慮。光伏發電可以有效避免火力發電產生過量二氧化碳的弊端。太陽能是取之不盡、用之不竭的清潔能源，光伏電站蓬勃發展必然對改善能源結構、進而促進整個經濟結構低碳化、推動經濟健康持續發展產生積極影響。（4）環境影響。相對火力發電，光伏電站無粉塵（PM2.5）、CO2和SO2等污染排放，是一種清潔的新能源，但可能對周邊居民產生一定程度的光污染。因此，本研究設立生活和生態兩個環境影響因子進行綜合分析。

光伏電站項目后評價的實施步驟

本研究按以下步驟實施光伏電站項目后評價。（1）權重確定。在建立光伏電站項目后評價指標體系基礎上，首先確定各指標權重。目前確定權重常用方法主要有層次分析法和熵權法。盡管后者是一種客觀賦權法，不依賴主觀評判，但基于光伏電站的特性，許多指標的值無法準確測量，故采用美國著名運籌學家T.L.Saaty最早提出的層次分析法。這是一種可將復雜的決策思路層次化，使決策過程涉及的定性因素與定量因素較好融合的方法。（2）建立評價指標集（U）。U是綜合評價指標的集合，具有層次性，第一層為準則層，U={U1，U2，U3，…，Uj}，第二層為子準則層，U={Ui1，Ui2，Ui3，…，Uij}，i=1，2，3，…，j，以后各層依此類推。（3）建立評語集（V）。評語集即各指標所有的可能結果組成的集合，V={V1，V2，V3，V4，V5}={優、良好、中、及格、差}，需邀請多位專家判斷各指標在V集合中的所屬元素。（4）確定權重集。由如上層次分析法確定了權重，第一層權重集為W={W1，W2，W3，…，Wj}，第二層權重集為Wi={Wi1，Wi2，Wi3，…，Wij}。（5）單因素評價，建立模糊關系矩陣R。對各評價指標進行量化，即確定從單因素角度分析評價指標對各級模糊等級子集的隸屬度，當所有指標隸屬度計算完成后，即可得到模糊關系矩陣R。（6）模糊合成，得到S。S={S1，S2，S3，…，Sn}，S=WR，“”代表算子。一般各評價因素對被評價對象并非同等重要，用權重集W對矩陣R進行綜合，即可得到從整體看被評價對象對各評價等級的隸屬程度。（7）綜合評價結果。觀察S集合中最大值對應的等級，表示被評價對象在該方面做得最好；再將上述S集合與分值相結合，可直觀看到被評價對象在不同指標層的分值，具體體現其各方面的評價結果。

實證研究

中節能射陽光伏電站總投資3.88億元人民幣，由中節能太陽能科技有限公司和江蘇振發太陽能科技有限公司分別出資80%和20%共同興建，于2010年9月1日開工，同年12月26日竣工。電站坐落在江蘇射陽臨港工業區高壓走廊下方，占用灘涂面積約800畝，一期規模為20MWp，運行期25年，年發電2300kwh。與火電發電機組相比，年節約8983t標煤，減排CO232246t。這里簡要展開項目后評價的主要內容。首先建立指標體系如圖1所示的，然后采用德爾菲法，選取10位專家征詢意見，對上述指標進行判斷，得出層次分析法需要的判斷矩陣；再對判斷結果做簡單算術平均，最終得到5個判斷矩陣。使用Matlab軟件調用eig函數，得到各矩陣均具有滿意的一致性，并得到權重分別為：W=（0.1378，0.5174，0.2282，0.1166），W1=（0.3520，0.4483，0.1996），W2=（0.2857，0.7143），W3=（0.6572，0.2270，0.1158），W4=（0.5，0.5）。根據如上建立的評語集，請之前10位專家再評分，綜合后進行歸一化，得到模糊隸屬度組成的如下4個模糊關系矩陣：10.50.30.10.1000.40.30.300000.40.20.30.100R....20.50.30.200000.30.30.40000R....30.40.20.20.2000.20.30.20.3000.40.40.10.100R...40.60.40000000.50.5000000R......這里采用加權平均算子進行模糊合成，即：S1=W1*R1=（0.435，0.280，0.230，0.055，0.000），S2=W2*R2=（0.357，0.300，0.343，0.000，0.000），S3=W3*R3=（0.355，0.246，0.188，0.211，0.000），S4=W4*R4=（0.550，0.450，0.000，0.000，0.000），R=（S1，S2，S3，S4）。S=W*R=（0.390，0.302，0.252，0.056，0.000）。假定給評語集不同等級賦予的分值分別為90~100，80~90，70~80，60~70，60以下，取V=（95，85，75，65，30），分值為各個區間的中位數。則有F1=0.435*95+0.280*85+0.230*75+0.055*65+0.000*30=85.95，依次可得F2=85.14，F3=82.45，F4=90.5，總體得分為F=85.26。根據所搜集資料和如上分析，得到中節能射陽光伏電站具有良好綜合效益的結論。其中，F4>F1>F2>F3環境效益為最好，其次為實施過程，第3為營運效果，最后為社會影響。在環境方面，與常規發電相比，光伏發電沒有中間轉換過程，發電過程不消耗傳統資源，不產生溫室氣體，無工業三廢。而本項目按系統理論壽命25年計算，年節約標準煤8983t，年減排CO232246t。本項目特色是利用灘涂，不僅不占用土地資源，而且發展漁業生產，開發觀光農業，打造集綠色能源、生態、觀光、科普教育等為一體的光伏發電基地，環境效益突出。在項目實施過程中，前期規劃準備充分，設計方案水平較高，施工組織到位，資質健全，人員素質滿足要求，很好完成了預期的數量、質量、安全、進度、造價及現場管控等各項指標。營運效果中的財務效果，以及社會影響指標不如前二者顯著，這一方面因為該光伏發電項目規模經濟效應不明顯，未達到與常規發電相近的發電量，其對當地能源和經濟結構轉換難以產生決定性影響，項目本身財務效果短期亦難以顯現；另一方面也表明，企業在擴大社會影響、加強與當地產業聯動、發展多元化經營和降低整體營運成本上，還有很大拓展空間，需要著力挖掘。

發展光伏發電的建議

大力開發光伏發電內需市場相對歐洲多數國家，我國太陽能資源豐度與光伏開發利用度反差很大，光伏發電內需市場極其廣闊。開發光伏發電內需市場既可緩解經濟增長對電力供應和生態環境保護的雙重壓力，又可增強能源結構調整和經濟結構升級的雙重動力，可謂一舉多得，是貫徹落實“十八大”關于“推動能源生產和消費革命，控制能源消費總量，加強節能降耗，支持節能低碳產業和新能源、可再生能源發展，確保國家能源安全”精神的實際行動，應當高度重視、扎實推進。加強項目后評價對光伏發展的支撐力度目前對光伏電站建設存在一些認識障礙，如看到光伏產品遭受國外貿易壁壘便對內需市場悲觀失望，將光伏電站一次性投資大與其生命周期成本混為一談等等。這既表明我國光伏項目后評價很不到位，也說明發展這一軟科學同樣具有實實在在的硬道理。當前應加緊出臺項目后評價相關法規和標準，首先強制規定對光伏電站等國家補貼的長期性重大項目必須進行規范的后評價。其次，應通過人才培養和引進加快項目后評價專業隊伍建設，加強國際合作與交流，擴大和整合后評價專業機構，增強項目后評價能力，提高后評價服務水平。

對中節能射陽光伏電站的實證研究表明，大力開發光伏發電內需市場，完全符合《“十二五”國家戰略性新興產業發展規劃》、《國家能源科技“十二五”規劃》和《太陽能光伏產業“十二五”發展規劃》等產業政策，是美麗中國建設的必由之路。而光伏發電的可持續發展，除政策支持、資金投入和技術創新之外，規范的項目后評價不可缺失，它們其實是一種相輔相成、互相促進的關系，當前增強項目后評價能力，提高其服務光伏項目決策、實施和運營水平，為光伏產業發展真正發揮技術支撐作用，是當務之急。

本文作者：安文趙偉偉工作單位：河海大學